不推荐使用 rand(),因其随机质量差、线程不安全、不可移植且分布有偏;应改用 C++11 的 std::random_device + std::mt19937 + 对应分布器组合。

别用 rand() 做真随机需求,它质量差、范围窄、不可重入,C++11 后有更可靠替代方案。
为什么 rand() 不推荐用于新项目
rand() 是 C 标准库遗留函数,底层通常用线性同余法(LCG),周期短、低位随机性极差(比如 rand() % 2 可能连续出奇数),且无法指定分布类型。多线程下共享全局状态,不安全;不同平台实现差异大(如 MSVC 和 GCC 的 RAND_MAX 值不同,前者是 32767,后者常为 2147483647),导致可移植性问题。
- 生成 [0, 1) 浮点数要写
static_cast,易溢出或精度丢失(rand()) / (RAND_MAX + 1.0) - 想取 [a, b) 区间整数,
a + rand() % (b - a)会因RAND_MAX不能被b-a整除而产生偏差 -
srand()只能设一次种子,重复调用会重置整个序列,不适合需要多个独立随机流的场景
用 std::random_device 和 std::mt19937 替代
这是 C++11 引入的标准做法,质量高、可预测、线程安全(只要每个线程用独立对象)、支持多种分布。核心是:用 std::random_device 获取真随机种子(通常来自 OS),再喂给 std::mt19937(梅森旋转算法,周期 2¹⁹⁹³⁷−1)。
#include#include int main() { std::random_device rd; // 真随机种子源 std::mt19937 gen(rd()); // 随机数引擎 std::uniform_int_distribution
dis(1, 6); // [1,6] 均匀分布 for (int i = 0; i < 5; ++i) { std::cout << dis(gen) << ' '; // 每次调用都生成新随机数 }}
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- 不要对同一个
std::mt19937实例反复调用srand()类操作——它不需要也不接受- 若需可复现结果(如测试、游戏存档),把
rd()换成固定值:std::mt19937 gen(12345);- 浮点数用
std::uniform_real_distribution,别手算除法
srand(time(nullptr))的坑和有限适用场景如果必须用
rand()(比如维护老代码、嵌入式受限环境),srand(time(nullptr))是常见写法,但要注意:
time(nullptr)精度只有秒级,同一秒内启动的程序会得到完全相同的随机序列- 在循环中反复调用
srand()(比如每生成一个数就设一次种子)会导致序列退化成常数- Windows 下
rand()低位劣质,rand() & 1比rand() % 2稍好,但仍不建议用于逻辑分支- 唯一勉强可接受的场景:简单命令行工具、一次性脚本、教学演示——且仅限不关心统计质量时
跨平台兼容性与性能提醒
std::mt19937在所有主流编译器(GCC、Clang、MSVC)上行为一致,且比rand()快(现代实现做了优化)。但注意:
std::random_device在某些旧环境(如 MinGW-w64 早期版本)可能退化为伪随机,可用rd.entropy() == 0判断是否真随机- 频繁创建
std::mt19937对象有开销,应复用引擎实例,而非每次临时构造- 若目标平台无 C++11 支持(如部分裸机嵌入式),才考虑封装
rand()并加简单洗牌,但务必注明局限性真正关键的不是“怎么生成”,而是“生成的数是否满足你的分布假设”——哪怕只用两次,也值得花两分钟确认引擎和分布器的组合是否匹配需求。










